轉(zhuǎn)爐采用石灰石造渣煉鋼工藝是一項(xiàng)現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)新工藝,并為節(jié)能減排、降低冶煉成本提供了一條重要途徑。該工藝使用石灰石替代石灰,可高效利用轉(zhuǎn)爐熱量,減少廢鋼消耗,提高冶煉的經(jīng)濟(jì)性,同時降低全流程CO₂氣體排放。但目前對石灰石在轉(zhuǎn)爐中的分解行為研究較少。與一般石灰石分解過程不同,本文首先針對轉(zhuǎn)爐石灰石煉鋼中使用石灰石的環(huán)境和溫度,分別考慮傳熱、濃度梯度作用下的傳質(zhì)和壓力梯度作用下的CO₂流動建立了表征石灰石分解速率的動力學(xué)模型。然后利用旋轉(zhuǎn)柱體試樣法進(jìn)行了石灰石在轉(zhuǎn)爐渣和鐵水中分解的動力學(xué)實(shí)驗(yàn),并采用圖像處理軟件對不同煅燒條件下獲得圓柱體石灰石橫截面進(jìn)行處理,得到了反應(yīng)層厚度。最后探討了石灰石分解過程的限制性環(huán)節(jié),建立起了相應(yīng)的動力學(xué)方程。主要結(jié)論如下:(1)圓柱體石灰石在轉(zhuǎn)爐渣和鐵水中分解符合未反應(yīng)核模型。石灰石在轉(zhuǎn)爐渣中分解時,反應(yīng)層厚度隨溫度升高而增加,與轉(zhuǎn)速無關(guān)。石灰石在鐵水中分解時,反應(yīng)層厚度隨溫度升高而增加,與轉(zhuǎn)速無關(guān)。(2)石灰石在轉(zhuǎn)爐渣和鐵水中煅燒時,反應(yīng)界面的溫度高于石灰石分解的臨界溫度。煅燒后產(chǎn)物層的傳熱過程和反應(yīng)界面的CO

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１未反應(yīng)核模型示意圖??

度作用下的石灰石分解傳質(zhì)模型??：??反應(yīng)只在反應(yīng)界面上進(jìn)行，且此反應(yīng)界面隨著反應(yīng)進(jìn)物中心形成一個未反應(yīng)的核心，外面由產(chǎn)物層所包圍；??界面的移動速度遠(yuǎn)低于反應(yīng)生成氣體的擴(kuò)散速度，即Ｃ解過程中，石灰石的形狀不發(fā)生變化，仍呈圓柱形；??反應(yīng)是一級可逆的，且在圓柱體石灰石內(nèi)僅有？？個....

圖４．１管式高溫爐爐體?圖４．２試樣旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)??Ｆ．?４．１?Ｈｉｈ?ｔｅｍｅｒａｔｕｒｅ?ｔｕｂｅ?ｆｕｒｎａｃｅ?Ｆｉ．?４．２?Ｓａｍｌｅ?ｒｏｔａｔｉｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ??

管式爐的升溫過程及下料機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)過程依靠控制柜的ＰＩＤ調(diào)節(jié)系統(tǒng)及旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)??操作。此設(shè)備操作簡便，易于使用，具有較高的控制精度。管式高溫爐的技術(shù)指標(biāo)見表??４．１和爐體如圖４．１，下料旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)如圖４．２。??Ｈ?＿??■?ａｙ??圖４．１管式高溫爐爐體?圖４．２試樣旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)?....

圖４．３草酸亞鐵熱重曲線圖??Ｆｉｇ．?４．３?Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｆｅｒｒｏｕｓ?ｏｘａｌａｔｅ??

０１４＿＊５〇ｍｍ的柱狀石灰石。因在操作過程中，鉆頭會出現(xiàn)一定程度的擺動，無法得??到與水鉆鉆頭尺寸完全相符的試樣，故在每次實(shí)驗(yàn)前需利用千分尺對其標(biāo)準(zhǔn)直徑進(jìn)行校??核。所得柱狀石灰石試樣如圖４．４所示。??－３３?－??

圖４．４石灰石試樣圖??

入轉(zhuǎn)爐時機(jī)，應(yīng)基本維持在轉(zhuǎn)爐前期吹煉開始至吹煉時間１／３處，故選取渣堿度為前期??堿度。??綜合以上兩個因素，結(jié)合ＣａＯ－ＦｅｔＯ－Ｓｉ０２渣圖集［４６］選擇實(shí)驗(yàn)堿度為１．０，如圖４．５，??－３４－??Ｉ??

本文編號：3984085